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热矫直q345d方管过程的矫直力计算模型

2019-9-22 23:00:33??????点击:

某热轧q345d方管厂根据市场需求开发出了HG785D低合金高强钢,该钢种具有良好的低温冲击韧性、低膨胀系数和稳定的弹性模量,制造矿山机械、起重机械、船舶、超强钢壳体、压力容器等高强度产品的理想材料。矫直是q345d方管生产过程中必不可少的工序,矫直模型的准确与否将直接影响到产品性能和生产成本等。由于目前缺乏钢的低温变形流动应力数据,基于提出的琵琶孔机械胀形工艺,热矫直q345d方管过程的矫直力计算模型 HG785D钢低温热变形行为研究及热矫直过程有限元的分析 随着q345d方管控轧控冷技术(TMCP日益成熟。分析并确定了辅助推力的施加准则。根据金属塑性变形的条件和材料的本构关系,推导了管坯在低于金属再结晶温度条件下进行径向扩胀的极限扩胀成形系数的表达式,并对琵琶孔扩胀过程中力参量匹配对扩胀成形系数的影响规律进行了探究。

针对使用无缝钢管成形9T商用车整体驱动桥壳的过程进行了有限元模拟,获悉了不同成形工序内金属的流动状态、应力应变分布及成形载荷的变化规律,研究了关键工艺参数变化对产品成形性及成形载荷的影响规律,并通过智能控制手段对驱动桥壳琵琶孔径向胀形过程的工艺参数进行了优化。基于5T商用车驱动桥壳本体琵琶孔的成形过程,以琵琶孔胀形过程中易裂部位某参考点的应力应变为着眼点,制定了不同的辅助推力加载时刻并分别进行了数值模拟,研究并得出了轴向辅助推力加载的最佳时间范围。针对所提出商用车整体驱动桥壳成形工艺的关键技术,分别进行了9T商用车驱动桥壳轴头内侧阶梯轴推压缩径成形试验和常温下5T商用车驱动桥壳本体琵琶孔的机械扩胀成形试验。轴头缩径成形试验证明了无缝钢管缩径后的壁厚分布情况与数值模拟吻合,通过切削示范说明缩径后的轴头壁厚完全满足缩径管段内壁机加工量的要求。琵琶孔扩胀试验验证了加载轴向辅助载荷对改善琵琶孔成形性的重要作用以及不同轴向辅助推力加载时刻对于琵琶孔扩胀效果的影响,试验后扩胀区的壁厚分布与数值模拟相符,证明了所推导的机械扩胀理论和数值模拟的正确性。q345c方管试验还验证了以扩胀芯的径向运动主导预制孔的变形是琵琶孔机械扩胀成形的必要条件。另外,针对商用车整体驱动桥壳成形工艺中的关键成形机构进行了初步设计,为形成整体桥壳的关键技术和实现该类产品的批量化制造提供了重要依据。给矫直工艺优化及力能参数的准确计算带来很大困难。因此,对低合金高强钢HG785D进行低温区热变形行为研究意义重大。本文主要研究铝板内容如下:1运用Gleeble-1500热模拟实验机对试样钢种进行单道次压缩试验,分析不同工艺参数对HG785D钢低合金高强钢低温热变形流动应力的影响;2利用热模拟实验数据,建立了初始应力、峰值应力、稳态应力、峰值应变与Z参数的数学模型,计算了试验钢低温变形激活能;3根据实验钢的流动应力-应变曲线特征,分别建立了低温区加工硬化-动态回复和动态再结晶流变应力模型;4根据弹塑性弯曲矫直理论,构建了q345d方管热矫直过程的矫直力计算模型;5以流动应力模型为基础结合现场实际参数,用ANSYS/LS-DYNA 有限元模拟分析App对热矫直过程进行了有限元仿真分析。矫直力模拟值与实测值吻合良好。研究结果可用于预测q345d方管矫直机矫直过程中的矫直力,对于q345d方管热矫直工艺参数的设定及矫直工艺的优化具有实际引导意义和较高的理论价值。

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